Extraction de cannabis par lots par sonication à sonde
L’extraction de cannabinoïdes tels que le CBD, le THC, le CBN, etc. à partir du chanvre et de la marijuana à des fins de production associe le hachage, le broyage ou le concassage de la plante de cannabis, l’extraction par solvant assistée par ultrasons, puis l’isolement des composés bioactifs. Voici une instruction pratique pour l’extraction du cannabis par ultrasons en production par lots à moyenne échelle, avec des fûts de grande taille, p. ex. des fûts de 120L.
Matériel et équipement pour l’extraction du cannabis
- Feuilles de cannabis (chanvre ou marijuana)
- Éthanol aqueux (80 % ou plus)
- Mixeur ou broyeur
- Sonicateur à sonde UIP2000hdT
- Agitateur mécanique
- Refroidisseur ou système de refroidissement pour la cuve d’extraction
- Récipient ou batch de qualité alimentaire (p. ex. acier inoxydable, plastique)
- Filtre à mailles ou dispositif de filtration sous vide
- Évaporateur rotatif
- Récipients de stockage
Sonicateur UIP2000hdT avec agitateur dans un fût pour l’extraction de cannabis à grande échelle
Protocole d’extraction du cannabis assistée par sonication
Préparation :
Assurez-vous que tout l’équipement est propre et stérilisé.
Mesurez et préparez la quantité souhaitée de matière végétale de cannabis à extraire.
Montez l’agitateur et le sonicateur au-dessus de la cuve d’extraction.
Facultatif : Refroidissez l’éthanol aqueux aussi bas que possible. (Si vous souhaitez extraire à des températures cryogéniques, refroidissez à -150 degrés Celsius (-238 degrés Fahrenheit) L’extraction cryogénique contribue à réduire la libération de chlorophylle).
Instructions étape par étape :
- Broyez ou concassez les feuilles de cannabis séchées en particules grossières d’environ 2 à 4 millimètres. Pour notre exemple, nous utilisons 10kg de particules de plante de cannabis séchée.
- Ajoutez ensuite les particules de cannabis dans la cuve d’extraction.
- Ajoutez ensuite 100L d’éthanol aqueux dans le bécher contenant la matière de cannabis à extraire. Nous utilisons ici un rapport cannabis/solvant de 1:10. Le rapport cannabis/solvant peut varier en fonction de la variété de cannabis, de vos composés cibles et de la taille des particules.
- Mettez l’agitateur en marche afin de mélanger la suspension. Après 2–3 minutes, la suspension est prémélangée.
- Laissez l’agitateur en marche. Allumez le sonicateur et soniquez la suspension de cannabis. Soniquez pendant environ 5 à 10 minutes avec l’UIP2000hdT. Veuillez noter que la température et la durée d’extraction peuvent varier en fonction de la puissance ultrasonore utilisée. Si vous traitez des volumes plus importants, des durées de sonication plus longues sont nécessaires en conséquence.
- Après la sonication, filtrez le mélange soniqué à travers une toile filtrante ou utilisez une filtration sous vide afin de séparer l’éthanol aqueux contenant les cannabinoïdes extraits et les autres composés bioactifs du résidu solide de cannabis.
- Facultatif : la winterisation est un procédé qui consiste à refroidir l’extrait pour faire précipiter les cires et les lipides, qui sont ensuite éliminés par filtration. Après la winterisation, l’extrait est soumis à une évaporation supplémentaire ou à d’autres étapes de purification afin d’isoler les cannabinoïdes.
- Utilisez ensuite la distillation, l’évaporation ou l’évaporation rotative pour isoler les cannabinoïdes et les composés bioactifs du solvant.
- Vous pouvez ensuite purifier davantage l’extrait pour obtenir des composés spécifiques ou conditionner votre extrait dans des récipients de stockage.
Extraction cryogénique à l’éthanol
Les températures cryogéniques sont utilisées dans les procédés d’extraction à l’éthanol pour améliorer l’efficacité d’extraction et pour minimiser l’extraction de composés indésirables, tels que la chlorophylle et les cires. Des températures plus basses peuvent également contribuer à préserver les composés volatils comme les terpènes.
Le sonicateur à sonde UP400St est un extracteur à ultrasons apprécié utilisé pour l’isolement du CBD, du THC, du CBG, du CBN, d’autres cannabinoïdes ainsi que de terpènes à partir du chanvre et de la marijuana.
Mise à l’échelle : de l’extraction ultrasonique par lots à l’extraction en ligne
Si vous prévoyez de faire passer votre méthode d’extraction du cannabis du traitement par lots à l’extraction continue en ligne, nous vous recommandons d’équiper votre sonicateur d’une cellule à circulation ultrasonique. Vous pouvez conserver les rapports solide/liquide ainsi que tous les autres paramètres. L’extraction de plus grandes quantités de cannabinoïdes à partir du chanvre ou de la marijuana au moyen d’un système ultrasonique à flux traversant est une méthode sophistiquée pour produire de grands volumes d’extraction. Hielscher Ultrasonics propose des réacteurs à cellule à circulation conçus pour l’extraction de matières végétales.
Si vous souhaitez traiter d’importants flux de cannabis, nous vous invitons à nous contacter directement pour obtenir plus d’informations. Notre équipe technique se fera un plaisir de vous aider à déterminer la configuration la mieux adaptée à vos besoins spécifiques. Nous proposons diverses installations d’extraction industrielles pour l’extraction de composés botaniques de qualité alimentaire et pharmaceutique.
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Ultrasonicateur à sonde UIP1000hdT avec agitateur pour la production d’extraits botaniques tels que les cannabinoïdes (p. ex. CBD, THC, CBG)
Questions fréquemment posées
Quelle est la différence entre l’extraction par ultrasons et la QWET ?
Dans l’extraction par ultrasons, de l’éthanol glacé peut être utilisé comme solvant. Comme avec la Quick Wash Ethanol Technique (QWET), les cannabinoïdes (p. ex. THC, CBD) et les terpènes sont extraits, tandis que la chlorophylle, les cires et les graisses restent en grande partie dans la matrice végétale. En comparaison, l’extraction par ultrasons est généralement plus rapide, plus efficace et plus facilement transposable à grande échelle que la QWET conventionnelle, tout en permettant une extraction sélective lorsque des paramètres tels que la température, le solvant et la durée de sonication sont soigneusement contrôlés. En combinant l’extraction par ultrasons avec de l’éthanol glacé, vous obtenez le meilleur des deux techniques.
Quels solvants peuvent être utilisés pour l’extraction du cannabis par ultrasons ?
Pour l’extraction du cannabis par ultrasons, plusieurs solvants peuvent être utilisés en fonction des composés cibles et de l’application en aval. L’éthanol est le solvant le plus courant, car il extrait efficacement les cannabinoïdes et les terpènes et il est largement accepté pour la transformation alimentaire, nutraceutique et pharmaceutique. L’éthanol glacé est souvent privilégié pour réduire l’extraction de la chlorophylle et des cires. D’autres solvants possibles sont le méthanol, l’isopropanol et les solvants hydrocarbonés, bien que ceux-ci soient généralement moins privilégiés pour les produits de consommation en raison de problèmes de toxicité, de sécurité ou de réglementation. Le cannabis est parfois aussi extrait directement dans de l’huile (p. ex. MCT, huile d’olive). En pratique, l’éthanol est généralement le solvant privilégié pour l’extraction du cannabis par ultrasons.
Quelles températures sont nécessaires pour l’extraction cryogénique ?
L’extraction cryogénique nécessite des températures inférieures à zéro afin de limiter la co-extraction de composés indésirables tels que la chlorophylle, les graisses et les cires. Dans l’extraction du cannabis à base d’éthanol, les températures se situent couramment entre environ -20°C et -80°C, des conditions plus froides améliorant généralement la sélectivité. De nombreux procédés cryogéniques pratiques fonctionnent entre -40°C et -60°C environ, comme compromis entre performance d’extraction et faisabilité technique. La température exacte dépend du système de solvants, de la durée d’extraction et de la composition souhaitée du produit.
Bibliographie / Références
- Casiraghi A., Gentile A., Selmin F., Gennari C.G.M., Casagni E., Roda G., Pallotti G., Rovellini P., Minghetti P. (2022): Ultrasound-Assisted Extraction of Cannabinoids from Cannabis Sativa for Medicinal Purpose. Pharmaceutics. 14(12), 2022.
- Espinoza-Silva, Clara, Pascual, Erika, Delgadillo, Yacnehs, Flores, Omar R., Artica, Luis M., Marmolejo, Doris and Baños-Medina, Lilian (2023): Optimization of extraction using surface response methodology and quantification of cannabinoids in female inflorescences of marijuana (Cannabis sativa L.) at three altitudinal floors of Peru. Open Agriculture, Vol. 8, No. 1, 2023.
- Turrini, Federica; Donno, Dario; Beccaro, Gabriele; Zunin, Paola; Pittaluga, Anna; Boggia, Raffaella (2019): Pulsed Ultrasound-Assisted Extraction as an Alternative Method to Conventional Maceration for the Extraction of the Polyphenolic Fraction of Ribes nigrum Buds: A New Category of Food Supplements Proposed by The FINNOVER Project. Foods. 8. 466; 2019
- Dent M., Dragović-Uzelac V., Elez Garofulić I., Bosiljkov T., Ježek D., Brnčić M. (2015): Comparison of Conventional and Ultrasound Assisted Extraction Techniques on Mass Fraction of Phenolic Compounds from sage (Salvia officinalis L.). Chem. Biochem. Eng. Q. 29(3), 2015. 475–484.
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